Tekno Mod
11-03-2017, 01:45
Konu kalp atışı gibi evrensel bir gerçek olduğunda, bilim insanlarının bunun altında yatan bilimi çok iyi anladıklarını düşünebilirsiniz. Fakat yüzyıllar boyunca kalbimizin çalışmasını sağlayan fizik, araştırmacıların meraklı gözlerinden saklanabilmiştir. Pompalama fikri mantıklı gelse de, şu ana kadar kimse kalbin nasıl kanla dolduğunu tamamıyla açıklamayı başaramamıştır. 03 Mart 2017 tarihinde*Scientific Reports`da yayımlanan çalışmada, bu sorunun cevabını bir fizik yasasıyla açığa çıkarmayı başardı.
Bilgilerimizi tazelemek gerekirse, kalplerimiz kabaca büyük bir insan yumruğu boyutundadır ve dört farklı odacıktan oluşmuştur. Üstteki iki tanesi kulakçık ve alttaki iki tanesi ise karıncık olarak adlandırılır.
Oksijensiz kan sağ karıncıktan kalbi terk eder ve akciğerlere doğru ilerler, ardından oksijenli kan olarak sol kulakçıktan kalbe tekrar döner.
Bu oksijenli kan ise vücuda oksijen sağlamak için sol karıncıktan dışarı pompalanır, ardından sağ kulakçıktan tekrar kalbe geri döner.
Only the registered members can see the link
Şimdiye kadar bir sorun yok. Bilim insanları bu sürece aşina olmalarına rağmen, bunun nasıl ve neden olduğu konusu pek açık değildir. Hangi fiziksel süreç, bu karıncıkların kanla dolmasını sağlamaktadır?
İsveç’teki KTH Kraliyet Teknoloji Enstitüsü’ndeki araştırmacılar, kalbin atarken odacıklarının boyutunu izleyebilmek için kardiyovasküler manyetik rezonans görüntüleme adı verilen bir yöntem kullandılar ve sürecin arkasında hidrolik kuvvetler olduğunu göstermeyi başardılar. Hidrolik kuvvetler, araba frenleri ve forkliftlerin de çalışmasını sağlamaktadır.
Harika olan şey, sadece vücudumuzdaki önemli süreçlerden birine yeni bir bakış kazanmamız değil; ayrıca bu keşif kalp hastalıkları için yeni tedavi seçeneklerine giden yolu açabilir.
“Bunun basit ve apaçık gibi görünüyor olmasına karşın, hidrolik kuvvetin kalbin kanla doluşu üzerindeki etkisi bugüne kadar gözden kaçmıştı. Araştırmamız heyecan verici çünkü bunun kalp bozukluklarına yönelik yeni tedavi yöntemlerine yol açabileceğine inanıyoruz” diye anlatıyor araştırmanın lideri Martin Ugander.
Peki, bu gerçeği şimdiye kadar nasıl çözemedik?
Çünkü yıllar boyunca, bilmecenin sadece bir kısmını anlayabildik. Biyologlar, kalp kas hücrelerindeki titin adlı bir proteinin elastik enerji sağlayıp, karıncıkların kanla dolmasına yardımcı olarak bir kaynak gibi davrandığını biliyorlardı. Fakat bu kaynak davranışı, tek başına kalbin aniden kanla dolmasını tek başına açıklayamıyordu.
Fizik yasalarını kullanan ekip, kalbin diyastol aşamasında, yani sağlıklı kalplerde karıncıkların kanla dolduğu aşamada odacıkların boyutunu ölçmek için kardiyovasküler manyetik rezonans görüntülemeye başvurdu. Bu da onların fizik yasalarına göre kalbin odacıklarının fiziksel modellerini (tıpkı bir piston gibi) yapmalarına ve neler olduğunu açıklamalarına olanak sağladı.
Kalbin genişlemesi sırasında sol karıncığı dolduran pik itici kuvvetin % 10 ile % 60 arasındaki bir kısmının, kalp kaslarının gevşemesi ile bir ilgisinin olmadığını buldular. Konunun özü hidrolik kuvvetti, yani sıvıların bir yüzeye uyguladığı basınç.
Hidrolik kuvvet, araba frenleri ve forkliftlerin de çalışmasını sağlayan kuvvettir ve Pascal Prensibi’ne göre işler. Kalpte, bu kuvvet kalbin odacıklarının boyutlarının birbirleriyle olan ilişkisiyle ortaya çıkar. Yukarıdaki kulakçıklar, kalbin genişlemesi sırasında aşağıdaki karıncıklardan daha küçüktür. Ve ekip, bu nedenle iki odacık arasındaki kapakçığın açılmasıyla, kanın basıncı dengelemek amacıyla karıncığa doğru itildiğini göstermiş oldu.
Bunu, aşağıdaki videoda (ve balon ile yapılan kullanışlı bir gösterimde) görebilirsiniz:
“Böylelikle kalbimizin geometrisi, kuvvetin büyüklüğünü belirliyor. Kalbin odacıklarının kanla dolmasına yardımcı olan hidrolik kuvvetler, kulakçıkların karıncıklardan daha küçük olması gereceğinin doğal sonucu olarak ortaya çıkarlar” diye açıklıyor araştırma ekibi.
Konu kalp bozuklukları olunca, pek çok hastanın, bu kalbin genişleme veya dolma aşamasıyla ilgili problemleri vardır. Ekibin açıkladığına göre, bu sorunlar genellikle büyümüş kulakçıklarla birlikte görülmekte.
Bu yeni araştırma sayesinde, kulakçıkların karıncıklarla oranla daha da büyümesinin, hidrolik kuvveti ve kalbin kanla dolma yeteneğinin azaldığını biliyoruz.
“Çalışmanın en çok odaklandığı kısımlardan birisi, kalp hatalarındaki karıncıkların işleviydi. Bize göre, birbirlerine göre boyutlarını bulmak amacıyla kulakçıkların ve karıncıkların büyüklüklerini ölçmek tanı ve tedavinin önemli bir parçası olabilir” diye aktarıyor ekipten Elira Maksuti.
Bu sadece tek bir makale ve kalbin işleyişi ve bozulmasına yönelik bakışımızı tamamıyla değiştirmeden önce daha çok gözlem yapılması gerekiyor. Fakat yine de, bedenimizdeki temel süreçlere dair hala çözülecek gizemler olduğunu bilmek güzel.
Kaynak ve İleri Okuma:
Karolinska Institutet, “Hydraulic forces help to fill the heart”*<a href="Only the registered members can see the link" target="_blank"Only the registered members can see the link>
Scientists Might Finally Understand One of the Most Basic but Mysterious Aspects of Our Heartbeats < Only the registered members can see the link>
Hydraulic forces contribute to left ventricular diastolic filling <a href="Only the registered members can see the link" target="_blank"Only the registered members can see the link > DOI: 10.1038/srep43505
Bilim Fili Sitesindeki Bu Haberin Orijinaline Ve Kaynağına Ulaşmak İçin Tıklayınız (Only the registered members can see the link)
bilimfili.com sitesindeki bu haberin kaynağı için Tıklayınız.. (Only the registered members can see the link)
Bilgilerimizi tazelemek gerekirse, kalplerimiz kabaca büyük bir insan yumruğu boyutundadır ve dört farklı odacıktan oluşmuştur. Üstteki iki tanesi kulakçık ve alttaki iki tanesi ise karıncık olarak adlandırılır.
Oksijensiz kan sağ karıncıktan kalbi terk eder ve akciğerlere doğru ilerler, ardından oksijenli kan olarak sol kulakçıktan kalbe tekrar döner.
Bu oksijenli kan ise vücuda oksijen sağlamak için sol karıncıktan dışarı pompalanır, ardından sağ kulakçıktan tekrar kalbe geri döner.
Only the registered members can see the link
Şimdiye kadar bir sorun yok. Bilim insanları bu sürece aşina olmalarına rağmen, bunun nasıl ve neden olduğu konusu pek açık değildir. Hangi fiziksel süreç, bu karıncıkların kanla dolmasını sağlamaktadır?
İsveç’teki KTH Kraliyet Teknoloji Enstitüsü’ndeki araştırmacılar, kalbin atarken odacıklarının boyutunu izleyebilmek için kardiyovasküler manyetik rezonans görüntüleme adı verilen bir yöntem kullandılar ve sürecin arkasında hidrolik kuvvetler olduğunu göstermeyi başardılar. Hidrolik kuvvetler, araba frenleri ve forkliftlerin de çalışmasını sağlamaktadır.
Harika olan şey, sadece vücudumuzdaki önemli süreçlerden birine yeni bir bakış kazanmamız değil; ayrıca bu keşif kalp hastalıkları için yeni tedavi seçeneklerine giden yolu açabilir.
“Bunun basit ve apaçık gibi görünüyor olmasına karşın, hidrolik kuvvetin kalbin kanla doluşu üzerindeki etkisi bugüne kadar gözden kaçmıştı. Araştırmamız heyecan verici çünkü bunun kalp bozukluklarına yönelik yeni tedavi yöntemlerine yol açabileceğine inanıyoruz” diye anlatıyor araştırmanın lideri Martin Ugander.
Peki, bu gerçeği şimdiye kadar nasıl çözemedik?
Çünkü yıllar boyunca, bilmecenin sadece bir kısmını anlayabildik. Biyologlar, kalp kas hücrelerindeki titin adlı bir proteinin elastik enerji sağlayıp, karıncıkların kanla dolmasına yardımcı olarak bir kaynak gibi davrandığını biliyorlardı. Fakat bu kaynak davranışı, tek başına kalbin aniden kanla dolmasını tek başına açıklayamıyordu.
Fizik yasalarını kullanan ekip, kalbin diyastol aşamasında, yani sağlıklı kalplerde karıncıkların kanla dolduğu aşamada odacıkların boyutunu ölçmek için kardiyovasküler manyetik rezonans görüntülemeye başvurdu. Bu da onların fizik yasalarına göre kalbin odacıklarının fiziksel modellerini (tıpkı bir piston gibi) yapmalarına ve neler olduğunu açıklamalarına olanak sağladı.
Kalbin genişlemesi sırasında sol karıncığı dolduran pik itici kuvvetin % 10 ile % 60 arasındaki bir kısmının, kalp kaslarının gevşemesi ile bir ilgisinin olmadığını buldular. Konunun özü hidrolik kuvvetti, yani sıvıların bir yüzeye uyguladığı basınç.
Hidrolik kuvvet, araba frenleri ve forkliftlerin de çalışmasını sağlayan kuvvettir ve Pascal Prensibi’ne göre işler. Kalpte, bu kuvvet kalbin odacıklarının boyutlarının birbirleriyle olan ilişkisiyle ortaya çıkar. Yukarıdaki kulakçıklar, kalbin genişlemesi sırasında aşağıdaki karıncıklardan daha küçüktür. Ve ekip, bu nedenle iki odacık arasındaki kapakçığın açılmasıyla, kanın basıncı dengelemek amacıyla karıncığa doğru itildiğini göstermiş oldu.
Bunu, aşağıdaki videoda (ve balon ile yapılan kullanışlı bir gösterimde) görebilirsiniz:
“Böylelikle kalbimizin geometrisi, kuvvetin büyüklüğünü belirliyor. Kalbin odacıklarının kanla dolmasına yardımcı olan hidrolik kuvvetler, kulakçıkların karıncıklardan daha küçük olması gereceğinin doğal sonucu olarak ortaya çıkarlar” diye açıklıyor araştırma ekibi.
Konu kalp bozuklukları olunca, pek çok hastanın, bu kalbin genişleme veya dolma aşamasıyla ilgili problemleri vardır. Ekibin açıkladığına göre, bu sorunlar genellikle büyümüş kulakçıklarla birlikte görülmekte.
Bu yeni araştırma sayesinde, kulakçıkların karıncıklarla oranla daha da büyümesinin, hidrolik kuvveti ve kalbin kanla dolma yeteneğinin azaldığını biliyoruz.
“Çalışmanın en çok odaklandığı kısımlardan birisi, kalp hatalarındaki karıncıkların işleviydi. Bize göre, birbirlerine göre boyutlarını bulmak amacıyla kulakçıkların ve karıncıkların büyüklüklerini ölçmek tanı ve tedavinin önemli bir parçası olabilir” diye aktarıyor ekipten Elira Maksuti.
Bu sadece tek bir makale ve kalbin işleyişi ve bozulmasına yönelik bakışımızı tamamıyla değiştirmeden önce daha çok gözlem yapılması gerekiyor. Fakat yine de, bedenimizdeki temel süreçlere dair hala çözülecek gizemler olduğunu bilmek güzel.
Kaynak ve İleri Okuma:
Karolinska Institutet, “Hydraulic forces help to fill the heart”*<a href="Only the registered members can see the link" target="_blank"Only the registered members can see the link>
Scientists Might Finally Understand One of the Most Basic but Mysterious Aspects of Our Heartbeats < Only the registered members can see the link>
Hydraulic forces contribute to left ventricular diastolic filling <a href="Only the registered members can see the link" target="_blank"Only the registered members can see the link > DOI: 10.1038/srep43505
Bilim Fili Sitesindeki Bu Haberin Orijinaline Ve Kaynağına Ulaşmak İçin Tıklayınız (Only the registered members can see the link)
bilimfili.com sitesindeki bu haberin kaynağı için Tıklayınız.. (Only the registered members can see the link)